SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

CHYBA! NENAŠIEL SA ŽIADEN ZDROJ

ODKAZOV.TECHNICKÁ FAKULTA 2116845

UPLATNENIE CNC STROJOV PRI VÝROBE

KOMPONENTOV PRE ZÁVLAHOVÚ TECHNIKU

2010 Tomáš Lorenc, Bc.

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

CHYBA! NENAŠIEL SA ŽIADEN ZDROJ

ODKAZOV.TECHNICKÁ FAKULTA

UPLATNENIE CNC STROJOV PRI VÝROBE

KOMPONENTOV PRE ZÁVLAHOVÚ TECHNIKU

(Diplomová práca)

Študijný program: Poľnohospodárska technika

Študijný odbor: 5.2.46 Poľnohospodárska a lesnícka technika

Školiace pracovisko: Katedra strojov a výrobných systémov

Školiteľ: Doc. Ing. Ján Simoník, PhD.

Konzultant: (nepovinný)

2010 Bc. Tomáš Lorenc

Čestné vyhlásenie

Podpísaný Tomáš Lorenc vyhlasujem, že som záverečnú prácu na tému

„Uplatnenie CNC strojov pri výrobe komponentov pre závlahovú techniku“ vypracoval

samostatne s použitím uvedenej literatúry.

Som si vedomý zákonných dôsledkov v prípade, ak uvedené údaje nie sú pravdivé.

V Nitre 15. marca 2010

Tomáš Lorenc

Poďakovanie

Touto cestou vyslovujem poďakovanie môjmu vedúcemu bakalárskej práce doc.

Ing. Jánovi Simoníkovi, PhD. za pomoc, odborné vedenie, cenné rady a pripomienky pri

vypracovaní mojej diplomovej práce.

Abstrakt

V predkladanej diplomovej práci sa zaoberalo problematikou „Uplatnenie CNC

strojov pri výrobe komponentov pre závlahovú techniku“. V prvej kapitole sa

charakterizovali závlahy ich rozdelenie, spôsoby a druhy závlahy. Spomenuli sa dve

firmy, ktoré sa zaoberajú výrobou pásových zavlažovačov, ďalekoprúdových

postrekovačov a konzol k týmto typom strojov. Popísali sa aj základné informácie

o CNC strojoch, o rôznych spôsoboch programovania, programovacie jazyky a riadiaci

systém Heidenhain. Hlavným cieľom diplomovej práce bola aplikácia CNC stroja na

výrobu jedného vybraného komponenta – dielec. Vstupným materiál do CNC stroja bol

polotovar. Po navrhnutí rozmerov dielca sa vytvoril program, ktorý tvorí vstup pre CNC

stroj - Vertikálna frézovačka FV 25 CNC A. Ako výstup bol návrh súčiastky zobrazený

v 3-D pohľade, v spojení s postrekovačom a dokonca aj v spojení so zavlažovačom.

Výsledky je možné použiť ako podklady pre návrh ostatných komponentov.

Kľúčové slová: CNC stroj, Heidenhain, závlaha

Abstract

In a submitted diploma work resolve problems "application CNC machine near

production component for irrigation technology". In a first chapter handle to define

a irrigation and their division, manners and genera irrigation. Remember one self two

businesses, that are one self dealt production belt sprinkler, sprayer and console to

herewith type machine. Inscription oneself too ground information about CNC machine,

about various way programming, programming languages and direction Heidenhain.

Main aim registered jobs was she application CNC to dress on production one's

selection composition - part. Input material in CNC to dress was semi-finished product.

Results is possible use how design fundamental of others component.

Key words: CNC machine, Heidenhain, irrigation

OBSAH ZOZNAM OBRÁZKOV A TABULIEK ................................................................................................. 8 ZOZNAM SKRATIEK A ZNAČIEK...................................................................................................... 9 ÚVOD ....................................................................................................................................................... 10 1 PREHĽAD O SÚČASNOM STAVE RIEŠENEJ PROBLEMATIKY...................................... 12

1.1 ZÁVLAHY V POĽNOHOSPODÁRSTVE......................................................................................... 12 1.1.1 Produkčné a mimoprodukčné funkcie závlah..................................................................... 12 1.1.2 Význam a súčasný stav závlah ........................................................................................... 13 1.1.3 Účinky závlah..................................................................................................................... 14 1.1.4 Druhy závlah...................................................................................................................... 14 1.1.5 Spôsoby závlah................................................................................................................... 15 1.1.6 Závlahový režim plodín...................................................................................................... 18 1.1.7 Účinky závlah..................................................................................................................... 19 1.1.8 Druhy závlah...................................................................................................................... 19

1.2 PÁSOVÉ ZAVLAŽOVAČE........................................................................................................... 20 1.2.1 Firma Bauer....................................................................................................................... 20 1.2.2 Firma Irtec......................................................................................................................... 23

2 CIEĽ PRÁCE ................................................................................................................................. 26 3 METODIKA PRÁCE .................................................................................................................... 27

3.1 POPIS A ROZPRACOVANIE RIADIACICH SYSTÉMOV CNC STROJOV ........................................... 27 3.2 ROZPRACOVANIE FUNKCIE ZVOLENÉHO RIADIACEHO SYSTÉMU ............................................. 27 3.3 NÁVRH VYPRACOVANIA PROGRAMU SÚČIASTKY V ZVOLENOM RIADIACOM SYSTÉME ............ 27

4 VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSIA............................................................................................. 28 4.1 CNC STROJE, ICH VÝZNAM A VYUŽITIE ................................................................................... 28

4.1.1 Definícia CNC strojov........................................................................................................ 28 4.1.2 Základné etapy v historickom vývoji NC a CNC techniky.................................................. 28 4.1.3 Spôsoby vytvorenia NC programu ..................................................................................... 29 4.1.4 Dialógový software v CNC stroji ....................................................................................... 30 4.1.5 Príklady programovacích systémov .................................................................................. 31

4.1.5.1 Heidenhain .............................................................................................................................. 31 4.1.5.2 Fanuc ...................................................................................................................................... 32 4.1.5.3 Sinumerik................................................................................................................................ 33

4.2 RIADIACI SYSTÉM HEIDENHEIN ............................................................................................... 33 4.2.1 HEIDENHAIN iTNC530.................................................................................................... 33

4.2.1.1 Funkcie riadaceho systému Heidenhain pre obrábanie ........................................................... 34 4.2.1.2 Súradnicový systém ................................................................................................................ 34 4.2.1.3 Súradnicový systém u frézovačiek.......................................................................................... 34 4.2.1.4 Súradnice polohy obrobku ...................................................................................................... 35 4.2.1.5 Prírastkové súradnice polohy obrobku .................................................................................... 35 4.2.1.6 Polárne súradnice .................................................................................................................... 36 4.2.1.7 Stred kruhu a pól: CC ............................................................................................................. 36

4.2.2 Korekcia nástroja............................................................................................................... 37 4.2.2.1 Korekcia rádiusu nástroja........................................................................................................ 37 4.2.2.2 Prevádzkové režimy................................................................................................................ 38

4.2.3 Popis CNC stroja zvoleného na výrobu danej súčiastky.................................................... 41 4.2.3.1 Vertikálna frézovačka FV 25 CNC A ..................................................................................... 41

4.3 METODICKÝ POSTUP VÝROBY DIELCA NA CNC STROJI SO SYSTÉMOM HEIDENHAIN ............... 44 4.3.1.1 Výber vhodného dielca z postrekovača pre výrobu na CNC stroji......................................... 45 4.3.1.2 Program pre výrobu kolena v riadiacom systéme Heidenhain ................................................ 46 4.3.1.3 Postup pri výrobe dielca.......................................................................................................... 48

4 TOOL CALL 1 Z S2400....................................................................................................................... 49 5 NÁVRH NA VYUŽITIE VÝSLEDKOV...................................................................................... 53 6 ZÁVER............................................................................................................................................ 54 7 LITERATÚRA ............................................................................................................................... 55

PRÍLOHY................................................................................................................................................. 56

ZOZNAM OBRÁZKOV A TABULIEK Obr. 1 Spôsoby závlah v poľnohospodárstve (Baker, Simoník, 1989) .......................... 16 Obr. 2 Rainstar (Rainstar, 2010)..................................................................................... 21 Obr. 3 Bauer SR 101- rozpätie dýz 12 – 24 mm (Bauer1, 2010) ................................... 22 Obr. 4 Bauer SR 140- rozpätie dýz 16 - 30 mm (Bauer1, 2010) .................................... 22 Obr. 5 Bauer SR 160, dýzy 20- 35 mm (Bauer1, 2010) Obr. 6 Bauer SR 202, dýzy 20- 40 mm (Bauer1, 2010) .................................................................................................... 22 Obr. 7 Dýzový vozík (Bauer3, 2010) ............................................................................. 23 Obr. 8 Zavlažovač Irtec (Irtec2, 2010) ........................................................................... 24 Obr. 9 Tubína zavlažovača Irtec (Irtec1, 2010) .............................................................. 24 Obr. 10 Konzola Irtec (Irtec4, 2006) .............................................................................. 25 Obr. 11 Postrekovač firmy Irtec (Irtec4, 2010) .............................................................. 25 Obr. 12 Aplikácia systému Heidenhain na frézovacom stroji HERMLE....................... 31 Obr. 13 Aplikácia systému FANUC na sústruhu HAAS................................................ 32 Obr. 14 Aplikácia systému Sinumerik na obrábacom centre TOS ................................. 33 Obr. 15 Súradnicový systém u frézky............................................................................. 34 Obr. 16 Absolútne súradnice polohy obrobku ................................................................ 35 Obr. 17 Prírastkové súradnice......................................................................................... 35 Obr. 18 Polárne súradnice............................................................................................... 36 Obr. 19 Stred kruhu a pól............................................................................................... 37 Obr. 20 Dráhové pohyby bez korekcie rádiusa R0......................................................... 37 Obr. 21 Vŕtanie s R0 ....................................................................................................... 38 Obr. 22 Dráhové pohyby s korekciou rádiusa RR a RL ................................................. 38 Obr. 23 Program zadať/editovať..................................................................................... 39 Obr. 24 Práca s programom ............................................................................................ 40 Obr. 25 Frézovačka FV 25 CNC A................................................................................. 42 Obr. 26 Ovládací panel ................................................................................................... 43 Obr. 27 Prehľad funkčných kláves riadiacej konzoly.................................................... 44 Obr. 28 Postrekovač na pásový zavlažovač.................................................................... 46 Obr. 29 Vhodný dielec.................................................................................................... 46 Obr. 30 Postup výroby dielca na postrekovač ................................................................ 50 Obr. 31 Navrhnutý dielec................................................................................................ 51 Obr. 32 Navrhnutý postrekovač...................................................................................... 51 Obr. 33 Pohľad na celý zavlažovač s postrekovačom .................................................... 52 Obr. 34 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 1 .................................................. 57 Obr. 35 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 2 .................................................. 57 Obr. 36 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 3 .................................................. 58 Obr. 37 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 4 .................................................. 58 Obr. 38 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 5 .................................................. 59 Obr. 39 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 6 .................................................. 59 Tabuľka 1 Vybrané funkčné klávesy .............................................................................. 41 Tabuľka 2 Technické parametre frézovačky FV 25 CNC A .......................................... 42

ZOZNAM SKRATIEK A ZNAČIEK ATP Automatical Programmed Tool cc circle centre CAD computer aided design CAM computer aided manufacturing CNC computer numeric control h hrúbka mm iTNC riadiaci systém Heidenhain NC numeric control PKV poľná vodná kapacita, %-obj. PC personal computer š šírka mm v výška mm

10

ÚVOD Súčasný stav vo výrobe produktov pre poľnohospodárstvo je v poslednom

období poznačený prílevom zahraničných investícii, ktoré sú zamerané predovšetkým

na flexibilnú výrobu strojov, súčastí strojov a náhradných dielov. Praktický vývoj

a modernizácia strojného vybavenia vo výrobných podnikoch zameraných na výrobu

zavlažovacej techniky neraz zaznamenáva deficit. Aplikáciou nových

vysokorýchlostných strojných vybavení riadených počítačmi je prínosnou súčasťou

predovšetkým v kvalite a kvantite vyrábaných súčiastok.

Jediným predpokladom existencie a ďalšieho rozvoja závlah v súčasných

podmienkach slovenského poľnohospodárstva je zabezpečenie stabilných výnosov,

vysokej kvality produkcie, vylúčenie devastácie pôdy (tvorba kaluží a povrchového

odtoku, deštrukcia pôdnych agregátov a pod.) a ekonomická efektívnosť ich prevádzky.

Pretože prevádzkové náklady neustále stúpajú, v snahe dosiahnuť aplikáciou závlah

maximálny efekt, je potrebné vytvoriť podmienky pre elimináciu vplyvu

technologických a prevádzkových nedostatkov.

V prognózach sa uvádza, že postupne od roku 2000 bude 1/6 obyvateľstva zemegule

zápasiť s nedostatkom, resp. nevyhovujúcou kvalitou vody. Ak zohľadníme

predpokladaný prírastok obyvateľov a potrebu vyriešenia ich výživy, vrátane

odstránenia hladu a prognózované klimatické zmeny, tak v celosvetovom meradle je pre

zabezpečenie výživy obyvateľstva Uvedeným globálnym pohľadom sme chceli

poukázať na závažnosť problematiky závlah, ktorá sa vzťahuje aj na Slovenskú

republiku.

Samozrejme potreba a aj účinok závlah sa menia a sú rôzne v závislosti od

klimatických, topografických, pôdnych a ďalších podmienok. uplatniteľná ako prioritná

cesta -úprava vodného a životného režimu pôd.

Aplikáciou CNC strojov v poľnohospodárskom sektore sa uvažuje zvýšenie

produktivity vo výrobe predovšetkým náhradných súčiastok, ktoré sú nevyhnutné nielen

pri renováciách prostriedkov na zavlažovanie. Predovšetkým sú dôležité pri výrobe

nových komponentov pre nové zavlažovacie zariadenia. Z prieskumu, ktorý sme

uskutočnili vo vybraných podnikoch na výrobu závlahovej techniky sme dospeli

k záveru, že sa tu tieto technológie veľmi zriedka vyskytujú. Dôsledkom tohto faktoru je

neustále znížená kvalita vyrábaných súčiastok, nakoľko strojné vybavenie týchto

výrobných podnikov je zastarané s veľkým počtom odpracovaných hodín. Niektoré

11

z týchto strojov sú ďaleko za dobou predpísanej životnosti. V súkromných firmách

dodávajúcich náhradné diely do zavlažovacích strojov neraz pokrivkáva kvalita

dodávaných dielov.

12

1 PREHĽAD O SÚČASNOM STAVE RIEŠENEJ

PROBLEMATIKY

1.1 Závlahy v poľnohospodárstve

1.1.1 Produkčné a mimoprodukčné funkcie závlah

Na Slovensku, ktoré má obmedzené nerastné zdroje, najväčším bohatstvom je

voda a pôda. Vidiecke osídlenie tvorí viac ako 43 % jeho obyvateľov, ktorí sú veľkou

mierou existenčne závislí na hospodárskom využívaní potenciálu poľnohospodársky

využívanej krajiny.

Rozhodujúcu úlohu v interakčných procesoch v rámci vertikálnych

a horizontálnych štruktúr poľnohospodárskej krajiny zohráva voda. V zmysle „princípu

migrujúcich komponentov“, význam prvku v krajine a jeho vplyv na procesy ostatných

prvkov je daný nie jeho množstvom, ale jeho migračnou a akumulačnou aktivitou. Z

interpretácie uvedeného princípu z aspektu progresívneho, geochemického a

biologického vývoja krajinného priestoru je zrejmé, že týmto prvkom je voda, ktorá v

najväčšej miere vstupuje do hydrologického a biologického obehu a v najväčšej miere z

neho aj vystupuje (Baker, Simoník, 1989).

Obsah vody v zóne aerácie pôdy musí zabezpečiť fotosyntetickú aktivitu

a metabolické premeny v rastline tak, aby sa vytvorili podmienky pre akumuláciu

organickej hmoty a podmienky pre maximálnu úroveň bioenergetického potenciálu.

Závlahová sústava vystupuje ako integračná zložka regulačnej sústavy

hydrologického cyklu v povodí. Jej primárna funkcia je rozptýliť vodu na plochu

pozemkov a vytvoriť podmienky pre akumuláciu organickej hmoty.

Celkový efekt závlahovej sústavy je determinovaný jej schopnosťou vytvoriť

podmienky pre plné využitie slnečného žiarenia pri danej bonitnej pôdnoekologickej

jednotke. Ekonomicko-produkčný efekt závlahovej sústavy je určený tým, ako sa

závlahová sústava podieľa na akumulácií organickej hmoty (Baker, Simoník, 1989).

Základné funkcie závlahových systémov v krajine sú relevantné k zásadám

koncepcie trvalo udržateľného rozvoja (Baker, Simoník, 1989):

funkcia krajinotvorná,

funkcia hydrologická,

funkcia spoločenská - hospodárska,

13

funkcia produkčno - biologická.

1.1.2 Význam a súčasný stav závlah

Pod závlahou v poľnohospodárstve rozumieme melioračné opatrenie, ktorým sa

uskutočňuje navlaženie pôdy, porastu, alebo prízemnej vrstvy vzduchu, aby sa dosiahla

optimalizácia produkčného systému pri získaní vysokých a stálych hektárových úrod

v rastlinnej výrobe.

Rozvoj vyspelej spoločností je podmienený zvyšovaním starostlivostí o tri

existenčné zložky životného prostredia a producenta potravín a to: vodu, pôdu

a ovzdušie. Voda sa zaraďuje medzi najdôležitejšiu zložku existencie života na zemi.

Snaha o jej využívanie v poľnohospodárstve má veľmi starú históriu, o čom svedčí

budovanie nádrží v Egypte, kanálov a celých závlahových sústav v Číne, Indii,

Pakistane. Tieto podmienili civilizačný a kultúrny rast národov a mnohé slúžia dodnes

(Baker, Simoník, 1989).

V prognózach sa uvádza, že postupne od roku 2000 bude 1/6 obyvateľstva

zemegule zápasiť s nedostatkom, resp. nevyhovujúcou kvalitou vody. Ak zohľadníme

predpokladaný prírastok obyvateľov a potrebu vyriešenia ich výživy, vrátane

odstránenia hladu a prognózované klimatické zmeny, tak v celosvetovom meradle je pre

zabezpečenie výživy obyvateľstva uplatniteľná ako prioritná cesta -úprava vodného

a životného režimu pôd.

Uvedeným globálnym pohľadom sme chceli poukázať na závažnosť

problematiky závlah, ktorá sa vzťahuje aj na Slovenskú republiku.

Samozrejme potreba a aj účinok závlah sa menia a sú rôzne v závislosti od

klimatických, topografických, pôdnych a ďalších podmienok. V aridných

a semiaridných oblastiach, ktoré predstavujú približne 20 % z celkovej výmery ornej

pôdy a trvalých monokultúr na svete sú závlahy jedným prostriedkom na zabezpečenie,

resp. záchranu vegetácie. V humídnych a semihumídnych oblastiach, ktoré zaberajú

približne 40 % z výmery ornej pôdy a monokultúr, je potreba závlah vyvolaná

občasným suchom a pomerne pravidelným nedostatkom zrážok, resp. ich

nerovnomerným rozdelením v priebehu vegetácie. Medzi tieto oblasti sa zaraďuje aj

Slovensko (Baker, Simoník, 1989). Bolo by potrebné zvýšiť úspory vody o 15 až 20 %

na prekonanie disproporcií medzi potrebou a spotrebou, najmä zvyšovaním účinnosti

zavlažovania. (Simoník, Jobbágy, 2006). Výmera závlah na svete v roku 1994

14

predstavovala 249,5 mil. ha, tj. 17,2 % z obrábanej pôdy. Na jedného obyvateľa

predstavuje výmera závlah na svete plochu 440 m2 a v SR 600 m2 (Heldi, 1998).

Systém organizácie prevádzky závlah je odvodený od vlastníckych vzťahov.

Hlavné závlahové zariadenia, tj. malé vodné nádrže, odmerné objekty, čerpacie

a prečerpávacie stanice, kanálová sieť a podzemné tlakové rozvody sú majetkom štátu

(cca 99 %) a tvoria cca 80-85 % z celkovej hodnoty závlahových zariadení, kým

závlahové stroje a zariadenia na pozemkoch sú vo vlastníctve užívateľov a vlastníkov

pôdy so závlahou.

1.1.3 Účinky závlah

Voda patrí medzí základné časti zloženia pôdy ako organickej hmoty. Doplnenie

vody do pôdy vykonáme pomocou zavlažovania. Voda veľmi výrazne ovplyvňuje

fyzikálnu, chemickú a biologickú činnosť pôdy.

Spojitý tok vody v systéme pôda - rastlina - atmosféra je nosným procesom

životnej činnosti suchozemských rastlín.

Fyzikálne vlastnosti pôdy sa vplyvom zmeny jej vlhkosti menia. Nedostatok, ale

aj nadbytok vody nepriaznivo ovplyvňuje štruktúru, pórovitosť stavu a veľkosť pôdnych

agregátov, tepelný režim pôdy, atď. Optimálne množstvo vody v pôde je určené

podielom nasýtenia PVK.

Poľnou vodnou kapacitou PVK - sa rozumie schopnosť pôdy udržať v sebe

určité množstvo vody (Ružička, 1996).

Každá zmena vlhkosti pôdy prakticky ovplyvňuje jej chemické vlastnosti. Voda

tu pôsobí ako transportný prostriedok iónov chemických prvkov, zlúčenín a tým

zlepšuje úrodnosť pôdy. Pri jej nadbytku môže dochádzať k vyplavovaniu vzácnych

živín, ale práve vyplavovaním sa zbavuje škodlivých solí v pôde.

Závlahy okrem pôsobenia na pôdu intenzívne menia aj mikroklímu porastu.

Podstatne na tieto pomery vplýva závlaha postrekom.

1.1.4 Druhy závlah

Podľa toho aký cieľ chceme závlahou dosiahnuť (doplnenie vody, prihnojenie,

ochrana proti mrazu, atď.) rozdeľujeme závlahy do troch základných skupín (Baker,

Simonik, 1989):

A. Doplnková závlaha.

15

Cieľom je doplniť chýbajúce množstvo vody a tým vytvoriť optimálne vlhkostné

podmienky. Závlahu realizujeme počas vegetácie, prípadne pred jej začiatkom. Využitie

doplnkovej závlahy je aktuálne v suchšej arídnej oblastí, alebo na pozemkoch s hlbokou

hladinou podzemnej vody. Pri tomto druhu závlahy je najlepšie sa riadiť vlhkostným

rozborom pôdneho profilu a nárokmi rastliny.

B. Hnojivá závlaha.

Hnojivou závlahou doplňujeme do pôdy živiny a vodu. Dané zložky sú dôležité pri

optimálnom raste a súčasne napomáha prijímaniu živín rastlinám. Hnojivá závlaha sa

uskutočňuje hlavne mimo vegetačného obdobia, kde sa voda zmiešava s močovkou,

hnojovicou, tekutým hnojom, atď. Počas vegetácie sa používajú menšie koncentrácie

priemyselných hnojív. Podmienkou pre použitie daného druhu závlah je technické

prispôsobenie zavlažovača.

C. Špeciálna závlaha.

Sledujeme u nej špeciálny účel, ako je napríklad oteplenie pôdy, ochrana proti jarným

mrazom, boj proti burinám alebo živočíšnym škodcom, vyplavovanie škodlivých solí

z pôdy, očistenie odpadovej vody, zvýšenie vlhkostí a zníženie teploty vzduchu.

Rozdeľujeme ich:

a) klimatizačná, účinkom ktorej meníme mikroklímu porastu a tým ho chránime. V

praxi poznáme: - protimrazovú,

- letnú vegetačnú,

b) melioračná, slúži na úpravu pôdy, pH, (vyplavovanie solí z pôdy),

c) dezinfekčná a dasinsekčná, ktorou ničíme buriny, choroby a škodcov.

1.1.5 Spôsoby závlah

Podľa smeru postupu vody do aktívnej vrstvy pôdy a podľa zariadenia, ktorým

závlahu zabezpečujeme rozoznávame povrchové a podpovrchové spôsoby závlah

(obr.1). Najstarším spôsobom je závlaha výtopou. Táto metóda sa využíva hlavne pri

pestovaní ryže. Pri povrchovej závlahe je voda privádzaná na povrch poľa vzduchom

(postrek), alebo súvislou vrstvou vody. Podpovrchová závlaha privádza vodu do pôdy

cez drenáž uloženú pod povrchom, alebo kanálmi (Baker, Simoník, 1989).

Využiteľnosť jednotlivých spôsobov závlah udáva súčiniteľ využiteľnosti:

16

kvapková závlaha 0,95 - 0,98,

postrek 0,80 - 0,87,

brázdový podmok 0,70 - 0,80,

preron 0,60 - 0,70,

výtopa 0,40 - 0,60.

Obr. 1 Spôsoby závlah v poľnohospodárstve (Baker, Simoník, 1989)

Z uvedených údajov je vidieť, že najmenšie straty majú kvapková závlaha

a závlaha postrekom.

Rozdelenie závlah podľa spôsobu (prehľad):

A. Povrchové spôsoby závlahy (Baker, Simoník, 1989):

a. Závlaha výtopou - závlaha výtopou je najstarším spôsobom závlahy.

Podstatou tohoto spôsobu je napúšťanie závlahovej vody do výtopových

zdrží do priemernej výšky 10-15 cm, maximálne až 50 cm. Voda infiltruje do

pôdy a zavlažuje ju. Po zavlažení sa voda zo zdrží vypúšťa. Pri zavlažovaní

vo vegetačnom období je treba dbať na to, aby zaplavovanie trvalo len po dobu, ktorá je

bezpodmienečne nutná ku prevlaženiu profilu, pretože inak by sa mohli poškodiť

porasty.

b. Závlaha preronom - pri závlahe preronom preteká voda vo vrstve 2-7 cm

plošne cez zavlažovanú plochu a pritom ju navlažuje vsakom. Zavlažovaná plocha je

Spôsoby závlah

Podpovrchové Povrchové

Podmok z kanálov

Drenážny podmok

Kvapková závlaha

Závlaha postrekom

Závlaha brázdovým podmokom

Závlaha preronom

Závlaha výtopou

17

rozdelená systémom privádzacích a odpadových kanálov na prerónové tabule. Musí

mať sklon najlepšie 0,1-0,2 %, minimálne 0,02 % a maximálne 10 %. Závlaha

preronom je vhodná pre trvalé trávne porasty. Pri špeciálnom usporiadaní a na malých

sklonoch možno zavlažovať preronom i ornú pôdu.

c. Závlaha brázdovým podmokom - patrí ku svetovým najrozšírenejším

závlahám. Oproti závlahám výtopou a preronom, tento spôsob závlahy hospodárnejšie

využíva dodávanú vodu. V niektorých podmienkach je výhodné, že pri tomto spôsobe

závlah neprichádza závlahová voda do styku s nadzemnými časťami rastlín. Podstatou

závlahy brázdovým podmokom je privádzanie vody do hustej siete zavlažovacích brázd.

Odtiaľ presakuje pôsobením matričného a gravitačného potenciálu do okolitej pôdy a

navlhčuje ju. Podmienkou dobrej funkcie brázdového podmoku je presné urovnanie

zavlažovanej pôdy so sklonom povrchu 2 – 10 %. Pri vyšších sklonoch vzniká

nebezpečenstvo erózie brázd.

d. Kvapková závlaha - podrobný povrchový rozvod vody potrubím s malými

priemermi zaisťuje vytekanie vody z kvapkovačov napojených na potrubí alebo priamo

otvormi v potrubí. Voda je privádzaná priamo ku koreňovým systémom jednotlivých

zavlažovaných rastlín. Je vhodná pre závlahu stromových a koreňových výsadieb,

hniezdové výsadby zeleniny a pod. Voda je čerpaná nízkotlakovým a strednotlakovým

čerpadlom. Na 1 ha kvapkovej závlahy je treba 3000 – 10 700 m maloprofilových

trubiek.

e. Závlaha postrekom - je najmladšia. Pôda a rastliny sa zavlažujú dažďom,

jeho intenzita a veľkosť kvapiek sa volí podľa potreby. Voda je rozdelená

k rastlinám postrekovacími strojmi a zariadeniami. Pred povrchovými gravitačnými

závlahami má závlaha postrekom mnoho predností. Voda je pravidelne rozdelená po

ploche presne v merateľnom množstve a je dobre prekysličená. Podzemný tlakový

rozvod neprekáža obrábaniu. Voda sa k rastlinám dodáva spôsobom, ktorý napodobuje

prirodzené dažďové zrážky.

B. Podpovrchové spôsoby závlahy:

a. Podmok z kanálov - využíva spravidla existujúce odvodňovacie systémy.

Hladina vody v otvorených kanáloch sa zvýši tak, že podzemná voda

dosiahne takú úroveň, že v kapilárach môže vzlínať k rastlinám.

b. Drenážny podmok - podstata spočíva v tom istom ako u podmoku z kanálov,

ale voda je do potrubnej siete tlačená pod malým tlakom (Baker, Simoník, 1989).

18

1.1.6 Závlahový režim plodín

Meteorologické faktory podstatne ovplyvňujú teplotu a obsah vody v pôde

a hydrotermické pomery v poľnohospodárskej sústave. Z uvedeného poznania

vychádzajú metódy stanovenia a riadenia závlahových režimov.

Závlahovým režimom rozumieme stanovenie správneho termínu zavlažovania

a veľkosti dávky. Správny závlahový režim zabezpečuje potrebné množstvo prístupnej

vody pre rastliny v hlavnej koreňovej zóne tak, aby fyziologické procesy rastliny mohli

nerušene prebiehať, aby sa optimalizovali pestovateľské podmienky a dosiahla

maximálna úroda pri vysokých kvalitatívnych a ekonomických ukazovateľoch.

Pri riadení závlahových režimov treba poznať:

hydrolimity zavlažovaných honov (poľnú vodnú kapacitu, bod vädnutia),

dolnú hranicu využiteľnej vodnej kapacity v danej vývinovej fáze plodiny,

hĺbku navlažovania podľa pôdnych podmienok a zakorenenia plodiny,

evapotranspiráciu (vlahovú spotrebu) plodiny za bilancovaný časový úsek.

Z hľadiska biologického ide o presné stanovenie potreby vody pre danú plodinu v

rôznych fázach jej rastu.

Základnou úlohou je stanovenie kritického obdobia poľných plodín, v ktorom musí

nastať určitý pomer teploty a zrážok, ak má poľná plodina poskytnúť optimálnu úrodu.

Druhým problémom je stanovenie množstva vody, ktoré v tomto kritickom období

rozhodne o výnose.

Kritická termodynamická fáza poľných plodín zodpovedá obdobiu, v ktorom musí

nastať určitý pomer teploty a zrážok, pre maximálnu tvorbu úrody. Nedostatok zrážok,

resp. pôdnej vody má za následok zníženie úrod (Rehák a kol., 2002).

Bolo by potrebné zvýšiť úspory vody o 15 až 20 % na prekonanie disproporcií medzi

potrebou a spotrebou, najmä zvyšovaním účinnosti zavlažovania. (Simoník, Jobbágy,

2006).

Výmera závlah na svete v roku 1994 predstavovala 249,5 mil. ha, tj. 17,2 % z obrábanej

pôdy. Na jedného obyvateľa predstavuje výmera závlah na svete plochu 440 m2 a v SR

600 m2 (Heldi, 1998).

Každá zmena vlhkosti pôdy prakticky ovplyvňuje jej chemické vlastnosti. Voda tu

pôsobí ako transportný prostriedok iónov chemických prvkov, zlúčenín a tým zlepšuje

19

úrodnosť pôdy. Pri jej nadbytku môže dochádzať k vyplavovaniu vzácnych živín, ale

práve vyplavovaním sa zbavuje škodlivých solí v pôde.

1.1.7 Účinky závlah

Voda patrí medzí základné časti zloženia pôdy ako organickej hmoty. Doplnenie vody

do pôdy vykonáme pomocou zavlažovania. Voda veľmi výrazne ovplyvňuje fyzikálnu,

chemickú a biologickú činnosť pôdy.

Fyzikálne vlastnosti pôdy sa vplyvom zmeny jej vlhkosti menia. Nedostatok, ale aj

nadbytok vody nepriaznivo ovplyvňuje štruktúru, pórovitosť stavu a veľkosť pôdnych

agregátov, tepelný režim pôdy, atď. Optimálne množstvo vody v pôde je určené

podielom nasýtenia PVK.

Poľnou vodnou kapacitou PVK - sa rozumie schopnosť pôdy udržať v sebe určité

množstvo vody (Ružička, 1996).

Každá zmena vlhkosti pôdy prakticky ovplyvňuje jej chemické vlastnosti. Voda tu

pôsobí ako transportný prostriedok iónov chemických prvkov, zlúčenín a tým zlepšuje

úrodnosť pôdy. Pri jej nadbytku môže dochádzať k vyplavovaniu vzácnych živín, ale

práve vyplavovaním sa zbavuje škodlivých solí v pôde.

Závlahy okrem pôsobenia na pôdu intenzívne menia aj mikroklímu porastu. Podstatne

na tieto pomery vplýva závlaha postrekom.

1.1.8 Druhy závlah

Podľa Bakera a Simonika (1989) závlahy rozdeľujeme do 3 základných skupín:

Doplnková závlaha

Cieľom je doplniť chýbajúce množstvo vody a tým vytvoriť optimálne vlhkostné

podmienky. Závlahu realizujeme počas vegetácie, prípadne pred jej začiatkom. Využitie

doplnkovej závlahy je aktuálne v suchšej arídnej oblastí, alebo na pozemkoch s hlbokou

hladinou podzemnej vody. Pri tomto druhu závlahy je najlepšie sa riadiť vlhkostným

rozborom pôdneho profilu a nárokmi rastliny.

Hnojivá závlaha

Hnojivou závlahou doplňujeme do pôdy živiny a vodu. Dané zložky sú dôležité pri

optimálnom raste a súčasne napomáha prijímaniu živín rastlinám. Hnojivá závlaha sa

uskutočňuje hlavne mimo vegetačného obdobia, kde sa voda zmiešava s močovkou,

hnojovicou, tekutým hnojom, atď. Počas vegetácie sa používajú menšie koncentrácie

20

priemyselných hnojív. Podmienkou pre použitie daného druhu závlah je technické

prispôsobenie zavlažovača.

Špeciálna závlaha

Sledujeme u nej špeciálny účel, ako je napríklad oteplenie pôdy, ochrana proti jarným

mrazom, boj proti burinám alebo živočíšnym škodcom, vyplavovanie škodlivých solí

z pôdy, očistenie odpadovej vody, zvýšenie vlhkostí a zníženie teploty vzduchu.

Rozdeľujeme ich:

d) klimatizačná, účinkom ktorej meníme mikroklímu porastu a tým ho chránime. V

praxi poznáme: - protimrazovú,

- letnú vegetačnú,

e) melioračná, slúži na úpravu pôdy, pH, (vyplavovanie solí z pôdy),

dezinfekčná a dasinsekčná, ktorou ničíme buriny, choroby a škodcov .

Závlahy na Slovensku navrhovali a budovali tímy odborníkov na základe

geologických, pedologických a hydrologických rozborov územia. Voľakedajšiu plne

funkčnú sieť nám závidel celý svet. Po zmene režimu sa poľnohospodárstvo dostalo na

druhú koľaj záujmu spoločnosti, čo sa prejavilo finančnou poddimenzovanosťou rezortu

a tá sa preniesla aj na závlahy. K ich devastácii pomohli aj nájazdy zlodejov a štátne

vlastníctvo čerpacích staníc.

1.2 Pásové zavlažovače

1.2.1 Firma Bauer

Firma je producentom pásových a širokozáberových lineárnych alebo

pivotových zavlažovačov. Vyrába niekoľko typov pásových zavlažovačov od

najmenších výkonov až po najväčšie. Ide o modely ako sú Rainstar, Duostar, Rainboy

a Autorain. Pre pásové zavlažovače vyrába ďalekoprúdové postrekovače alebo

závlahové konzoly. Na obr. 2 sa zobrazil jeden z typov pásových zavlažovačov. Ide

o zavlažovač firmy Bauer Rainsta Tx.

21

Obr. 2 Rainstar (Rainstar, 2010)

Zavlažovače s ďalekým dostrekom BAUER boli koncipované špeciálne pre

modernú prevádzku zavlažovania s úsporou energie a určujú nové pravidlá manipulácie

a výkonnosti. Zavlažovače sú rovnako vhodné pre všetky systémy zavlažovania, pretože

sa vďaka špeciálnemu hnaciemu systému dosahuje v rozličných rozsahoch tlaku účinné

spúšťanie postreku, ktoré šetrí kultúry. Obsluha je jednoduchá a nevyžaduje si

reguláciu. Zavlažovače s ďalekým dostrekom BAUER reagujú na výkyvy tlaku a

rozličné veľkosti dýz a automaticky sa prispôsobujú. Doteraz neexistoval žiaden

zavlažovač s ďalekým dostrekom s porovnateľnou mnohostrannosťou. V ponuke na

trhu prichádzame k rôznym variantám postrekovačov s ďalekým dostrekom. Jedným

s najdôležitejších výrobcov patrí v rámci závlah firma Bauer, ktorá prináša na trh zo

závlahovými zariadeniami široký sortiment výrobkov. Tento typ postrekovača pracuje

v kruhovej prevádzke, alebo v sektoroch

22

Obr. 3 Bauer SR 101- rozpätie dýz 12 – 24 mm (Bauer1, 2010)

Obr. 4 Bauer SR 140- rozpätie dýz 16 - 30 mm (Bauer1, 2010)

Obr. 5 Bauer SR 160, dýzy 20- 35 mm (Bauer1, 2010) Obr. 6 Bauer SR 202, dýzy 20- 40 mm (Bauer1, 2010)

Na obr.7 sa zobrazil dýzový vozík, ktorý je možné pripojiť k pásovému

zavlažovaču. Zavlažovanie so závlahovými konzolami poskytuje zvlášť jemné zrážky,

ktoré šetria rastliny a pôdu, pretože už prípojný tlak 3,2 barov stačí na prevádzku, to

znamená úsporné zaobchádzanie s energiou a vodou. Kvôli transportu sa vyklápateľné

prvky ramien AS vyložia na RAINSTAR. Konzoly môže jeden človek vyklopiť a

sklopiť za niekoľko minút.Na jazdu od jedného zavlažovaného pásu k druhému bude

závlahová konzola vo vyklopenom stave, ako pri statívoch s kolesami, vyhnutá nahor a

nie je potrebná žiadna ďalšia manipulácia (Bauer2, 2010).

23

Obr. 7 Dýzový vozík (Bauer3, 2010)

1.2.2 Firma Irtec

Závlahová technika predstavovala a predstavuje veľmi dôležitý intenzifikačný

faktor, pretože sa významnou mierou podieľa na stabilizácii úrod. Na základe

prehodnotenia klimatických zmien, ktoré Slovensko v posledných rokoch postihli a

technického stavu vybudovaných závlah môžeme povedať, že je potrebné sa touto

problematikou zaoberať hlbšie, ak chceme byť do budúcna sebestační vo výrobe

rozhodujúcich potravín (Irtec1, 2010).

Samotný princíp činnosti pásového zavlažovača je veľmi jednoduchý a pritom

vysoko spoľahlivý, čo je hlavná zásada spoločnosti IRTEC. Tlak vody, ktorý prichádza

z privádzacieho potrubia je rozdeľovaný do dvoch častí, pričom jedna poháňa turbínu a

druhá privádza vodu k postrekovacej hlavici - vodnému delu, ktoré môže mať priemer

14 - 38 mm (Irtec1, 2010).

24

Obr. 8 Zavlažovač Irtec (Irtec2, 2010)

Vysoko účinná turbína priamo poháňa prevodovku, ktorá môže byť 3- 4- 6-

rýchlostná. To umožňuje zavlažovať efektívne aj v prípade nízkeho tlaku resp. prietoku.

Turbína je vyrobená zo špeciálnej hliníkovej zliatiny so zabudovaným obtokom a

ekvalizérom rýchlosti. Ekvalizér rýchlosti navíjania PE hadice je ovládaný narážkou,

ktorá otvára obtokový ventil v závislosti na otáčaní bubna a udržuje konštantnú rýchlosť

navíjania hadice. Spätné navíjanie PE-hadice je zabezpečené prostredníctvom tepelne

tvrdeného pastorka a ozubeného kolesa, čím sa zaručuje dlhá životnosť a spoľahlivosť

celého systému. Zariadenie pre navádzanie hadice je ovládané drážkovaným hriadeľom

(Irtec1, 2010).

Obr. 9 Tubína zavlažovača Irtec (Irtec1, 2010)

25

Firma bola založená v roku 1978. Špecializuje sa na výrobu závlahovej techniky

poháňanej turbínou, benzínovým, alebo dieselovým motorom, resp. elektromotorom.

Priemerná ročná produkcia je 2500 ks pásových zavlažovačov. Vyrába 14 základných

typov pásových zavlažovačov, 190 rôznych modelov v závislosti od dĺžky (140 – 750

m) a priemeru hadíc (40 – 140 mm a viac). Na obr. 10 je zobrazená konzola na pásový

zavlažovač Irtec (Irtec4, 2006).

Obr. 10 Konzola Irtec (Irtec4, 2006)

Obr. 11 Postrekovač firmy Irtec (Irtec4, 2010)

26

2 CIEĽ PRÁCE

Cieľom diplomovej práce bolo navrhnúť možnosť využitia CNC strojov pri

výrobe komponentov závlahovej techniky. Cieľ práce sa môže rozdeliť do čiastkových

cieľov:

popísať a rozpracovať riadiace systémy CNC strojov,

rozpracovať funkcie zvoleného riadiaceho systému a ich význam,

návrh vypracovania programu súčiastky v zvolenom riadiacom systéme.

27

3 METODIKA PRÁCE

Podľa stanoveného cieľa diplomovej práce bolo treba navrhnúť nasledovnú

metodiku.

3.1 Popis a rozpracovanie riadiacich systémov CNC strojov Z dostupných materiálov pre rôzne CNC stroje sa vyberú 3 riadiace systémy.

Popíše sa ich funkcia, výhody a metódy programovania.

3.2 Rozpracovanie funkcie zvoleného riadiaceho systému Zvolený riadiaci systém sa popíšu kompletne všetky možnosti ovládania

a nastavenia. V tejto časti sa popíše aj ovládací panel.

3.3 Návrh vypracovania programu súčiastky v zvolenom riadiacom systéme

Po výbere súčiastky sa najprv v programe Autocad navrhne a nakreslí vybraná

súčiastka – dielec. Nasledovne sa napíše program pre vybraný CNC stroj – frézka FV

25 CNC A.

28

4 VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSIA

4.1 CNC stroje, ich význam a využitie

4.1.1 Definícia CNC strojov

CNC stroje je skratkou z anglického „Computer Numerical Control“, ktorá je

zavedená u nás v spojení s obrábacími strojmi.

Sú to stroje, ktoré využívajú počítač, CNC riadiaci systém k tomu, aby dokázali obrábať

podľa dopredu pripravených CNC programov. Základné rozdelenie obrábacích strojov

je na sústružnícke, frézovacie a kombinované.

Pri CNC strojoch nepotrebujeme:

fyzický model (dutinu, šablónu),

prídavné kinematické kopírovacie zariadenia (kladky, pantografy, kopírovacie

systémy),

konštrukcia CNC strojov je jednoduchšia,

pri CNC strojoch je potrebný počítač pre tvorbu NC programov (pre riadenie

pohybov stroja).

NC stroje (Numeric Control – číslicové riadenie) majú pevne prepojené

hardwarové bloky, každý je na vykonávanie určitej funkcie. Vnútorné parametre, vstupy

a výstupy blokov zodpovedajú konkrétnej aplikácii na danom stroji. Vzájomné

prepojenie blokov sa v priebehu práce nemení. Softwarová výbava je minimálna a je

použitá izolovane len v niektorých blokoch.

CNC stroje (Computer Numeric Control – počítačové číslicové riadenie)

majú účelovo zostavenú počítačovú sieť procesorov, pamätí, vstupných a výstupných

prvkov, ktorá je prepojená rýchlou vnútornou komunikáciou s riadením dejov v reálnom

čase.

4.1.2 Základné etapy v historickom vývoji NC a CNC techniky

1952 – prvé zavádzanie číslicovo riadených strojov (NC),

1960 – začiatok riadenia číslicovým počítačom (CNC),

1970 – vznik štruktúry CNC strojov,

1980 – začiatok realizácie pružných výrobných buniek, zavádzanie skupinovej

technológie a pružných výrobných systémov,

29

1990 – prichádzajú prvé CAM (a tiež CAD a CAD/CAM systémy).

4.1.3 Spôsoby vytvorenia NC programu

a) Priamym písaním NC-kódu – v tomto prípade ide o ručné spracovanie NC programu.

V zásade tento spôsob vyžaduje poznať formát zápisu NC programu, t.j. štruktúru

a stavbu viet pre konkrétny riadiaci systém, význam príkazov a funkcií a počítať

súradnice každého významného bodu pohybu nástroja. Základné informácie, potrebné

na vypracovanie NC programu, sú:

typ použitého NC stoja (vrátane typu riadiaceho systému),

druh, tvar a rozmery polovýrobku alebo opracovávanej súčiastky,

vyžadovaný tvar, rozmery a drsnosti obrobených plôch súčiastky,

nástrojové vybavenie (počet a typy nástrojov),

technologické podmienky (posuvy, rezné rýchlosti).

b) Použitím geometrických programovacích jazykov - geometrické programovacie

jazyky sú určené na automatizáciu programovania NC výrobnej techniky. Pomocou

jazykov sa zadávajú počítaču úlohy v symbolickej forme. Medzi nimi zaujíma

výnimočné postavenie jazyk ATP (Automaticali Programmed Tool), ktorý patrí

k najznámejším a bol vzorom pre vznik ďalších jazykov ako EXAPT, ADAPT,

MINIAPT, AUTOPROG a iné. Vychádzal z jazykov pre programovanie samočinných

počítačov ako FORTAN, ALGOL a iných. Tieto počítačové software realizujú výpočty

potrebné pre generovanie súradníc polôh nástroja. Tieto výpočty sa vykonávajú na

základe príkazov. Pomocou týchto príkazov sa zostavuje opis tvaru a rozmerov

súčiastky, definujú dráhy rezného nástroja, určujú rezné a posuvové rýchlosti nástroja

a ďalšie potrebné funkcie stroja.

c) Použitím CAM software – na vrchole vývoja techník NC programovania stoja veľké

CAM a CAD/CAM software. Pre veľké CAM software je príznačné, že použijú externe

vypracovaný počítačový model súčiastky (urobený v niektorom vhodnom CAD

software) na generovanie NC programu. Samotný postup vytvorenia NC programu

prebieha vo všeobecnosti u všetkých CAM software nasledovne:

načítanie modelu súčiastky pomocou vhodného formátu,

orientácia modelu súčiastky v požadovanej polohe vhodnej pre prístup nástroja,

zadanie technologických parametrov: hĺbka rezu, otáčky, posuvové rýchlosti,

zadanie údajov o nástroji: typ nástroja, rozmery (napr. priemer a dĺžka frézy),

30

zadanie počítačových údajov: tolerancie (odchýlky) tvaru a rozmeru vyrábanej

plochy a namodelovanej plochy, tolerancie pre dosiahnutie drsnosti povrchu,

zadanie údajov o pohyboch nástroja mimo záber a v zábere tzv. stratégie

obrábania.

Potom sa v CAM software spustí tzv. procesorové spracovanie, ktorého

výsledkom v každom CAM systéme pre obrábanie je súbor tzv. CLDATA. Skratka

CLDATA znamená Cutter Location Data – údaje o polohe nástroja. Tento súbor je

uložený na disku počítača a môže byť v textovom formáte (t.j. vo forme prístupnej pre

dodatočnú úpravu užívateľom) alebo v špeciálnom formáte (t.j. vo forme neprístupnej

pre čítanie a editovanie).

CLDATA je súbor, ktorý obsahuje súradnice bodov (X, Y, Z) polohy nástroja

a spôsob pohybu medzi nimi (posuv, rýchloposuv).

Tento súbor je univerzálny, všeobecný a nie zrozumiteľný pre každý riadiaci

systém obrábacieho stroja. Označujeme ho ako medzičlánok k vytvoreniu NC programu

a je to vstupný súbor pre programy, ktoré preložia tento súbor do reči zrozumiteľnej reči

riadiaceho systému obrábacieho stroja. Tieto programy sa nazývajú „postprocesory“

a môžu pracovať:

mimo prostredia CAM a v takom prípade vstupom do postprocesora sú práve

CLDATA a výstupom je NC program pre konkrétny riadiaci systém,

v prostredí CAD teda sú priamo integrované do tohto prostredia a v takom prípade

užívateľ ani nemusí postrehnúť vytvorenie súboru CLDATA, ale sa priamo môžu

generovať NC dáta.

d) Použitím CAD/CAM software – platí tu analógia ako v predchádzajúcom prípade

s tým, že CAD/CAM disponujú CAD – nástrojmi pre vytvorenie modelu súčiastky

a priamo z neho CAM – nástrojmi pre generovanie NC programu priamo z jedného

počítačového prostredia. Pre oblasť výroby 3D súčiastok s komplikovanými zložitými

tvarmi je jedine možné efektívne použiť práve tieto CAD/CAM software.

4.1.4 Dialógový software v CNC stroji

Všetky číslicovo riadené obrábacie stroje potrebujú pre riadenie pohybu riadiace

príkazy, ktoré prikazujú stroju, kam má presunúť nástroj (obrobok). Súbor riadiacich

príkazov sa vo všeobecnosti nazýva program alebo NC program. Takýmto základom

31

programovania je ISO kód. Väčšinou ho podporujú všetky CNC stroje. Pre uľahčenie

programovania sa neskôr vyvinuli takzvané dialógy. Dialóg je software inštalovaný na

CNC stroji a vedie obsluhujúceho interaktívne k požadovanému výsledku. Software

stroja si potom tento zápis rozloží na jednotlivé kroky a spracuje ho.

4.1.5 Príklady programovacích systémov

4.1.5.1 Heidenhain

Tieto systémy patria k najvyvinutejším dialógovým systémom v oblasti

programovania CNC strojov (obr.12). Historický vývoj týchto systémov je tradovaný od

roku 1968. Postupným vývojom a zdokonaľovaním sa dostali na špičku k popredným

svetovým výrobcom. V súčasnosti je tento systém aplikovaný zhruba v 200-tisíc CNC

strojoch na celom svete. Takéto systémy sú určené pre priame programovanie na

strojoch pomocou konzoly, na ktorej je umiestnená klávesnica a zobrazovacie

zariadenie. Prostredníctvom tejto práce sa zameriavame a definujeme najnovšie

systémy pre tvorbu programov na konzole stroja.

Obr. 12 Aplikácia systému Heidenhain na frézovacom stroji HERMLE

32

4.1.5.2 Fanuc

Spoločnosť FANUC je svetovým lídrom vo výrobe obrábacích CNC strojov

a taktiež riadiacich systémov pre široké spektrum aplikácií (obr.13). Od roku 1956 sa

firma aktívne zaoberá vývojom číslicového riadenia a servo systémov. Manual Guide i

je najnovší modul dialógového programovania od spoločnosti FANUC. Ponúka obsluhu

a jednoducho použiteľný spôsob programovania bez komplexnosti programovania ISO

G a M - kódov.

Výhody dialógového systému programovania Manual Guide zahŕňajú:

rýchle a jednoduché nastavenie nástroja

nie je potreba znalostí ISO programovania

možnosť 3D simulácie dielca pred obrábaním

overenie dráhy nástroja

zjednodušené programovanie kusovej výroby

interface pre CAD/CAM systémy

ľahké mazanie, kopírovanie a vkladanie častí programov.

Obr. 13 Aplikácia systému FANUC na sústruhu HAAS

33

4.1.5.3 Sinumerik

Riadiaci systém od firmy siemens-sinumerik 840D (obr.14) je momentálne

najnovším riadiacim systémov pre ovládanie CNC strojov . Využíva jednoduchú tvorbu

progamu na sústruhoch rozhraním Shopmill a pri frézovaní systém ShopTurn, ktrorý

umožňuje pohodlnejšie programovanie na konzole stroja. Pri tomto programovaní sa

používajú zrozumiteľné značky a symboly, ktoré sú na rozdiel od ISO programovania

výrazne zrozumiteľnejšie. Pri tomto systéme je toto najmodernejšia forma dialógového

programovania.

Obr. 14 Aplikácia systému Sinumerik na obrábacom centre TOS

4.2 Riadiaci systém Heidenhein

4.2.1 HEIDENHAIN iTNC530

iTNC 530 HEIDENHAIN je univerzálne, dielensky orientované súvislé riadenie

pre obrábacie centrá. Má integrované digitálne riadenie pohonov s integrovaným

meničom. Pri obrábaní s vysokými rýchlosťami posuvu dosahuje veľmi presných kontúr

obrobku. iTNC 530 riadi až 13 os + vreteno. Doba spracovania 1 bloku je 0.5 ms.

Pamäťovým médiom je pevný disk. S iTNC 530 je možné programovať bežné

frézovanie, alebo vŕtanie priamo na stroji v dialógu s riadením. Má k dispozícii

množstvo grafických prostriedkov v prakticky orientovaných pevných cykloch. Pre

jednoduché práce, ako je napríklad plošné frézovanie, nie je nutné písať program.

34

Systém môže byť tiež programovaný diaľkovo, rovnako ako napríklad v CAD/CAM

systéme, alebo na programovacom pracovisku HEIDENHAIN. Rozhranie ethernet

zaručuje veľmi krátku dobu prenosu aj pre veľmi dlhé programy.

4.2.1.1 Funkcie riadaceho systému Heidenhain pre obrábanie

Tento systém predstavuje najmodernejšiu techniku v oblastiach riadenia pre

frézovačky, obrábacie centrá a vodorovné vyvŕtavačky. Počet osí môže byť 3 až 12.

Vretená a pohony sú riadené digitálne. Systém je tak predurčený na na frézovanie

plochých dielcov, ale aj veľmi zložitých súčiastok.

4.2.1.2 Súradnicový systém

Súradnicovým systémom definujeme polohy v rovine, alebo v priestore. Udanie

polohy sa zvyčajne vzťahuje k jednému definovanému bodu a je popísané súradnicami.

V pravouhlom systéme sú definované tri smery ako osi X,Y,Z. Tieto osi sú navzájom

kolmé a pretínajú sa v jednom bode. Každá súradnica udáva vzdialenosť od nulového

bodu v niektorom z týchto smerov. Týmto sa dá popísať akákoľvek poloha v rovine

dvoch súradníc a v priestore tromi súradnicami.

4.2.1.3 Súradnicový systém u frézovačiek

Pri obrábaní na frézke sa kus vzťahuje k pravouhlému súradnicovému systému.

Na obrázku je uvedené , ako je pravouhlý súradnicový systém priradený k osiam stroja.

Pravidlo troch prstov pravej ruky slúži ako pomôcka pre zapamätanie .

Obr. 15 Súradnicový systém u frézky

35

4.2.1.4 Súradnice polohy obrobku

Ak sa súradnice polohy viažu k nulovému bodu súradnicového systému,

označujú sa ako absolútne súradnice. Každá poloha na obrobku je svojimi absolútnymi

súradnicami jednoznačne definovaná.

Obr. 16 Absolútne súradnice polohy obrobku

4.2.1.5 Prírastkové súradnice polohy obrobku

Prírastkové súradnice sa vždy vzťahujú k programovanej polohe nástroja, ktorá

slúži ako relatívny nulový bod. Toto programovanie nazývame tiež inkrementálne.

Obr. 17 Prírastkové súradnice

36

4.2.1.6 Polárne súradnice

V prípade keď je výrobný výkres okótovaný pravouhlo, potom sa dá vytvoriť

program obrábania tiež s pravouhlými súradnicami. U obrobkov s kruhovými oblúkmi

alebo s uhlovými údajmi je jednoduchšie definovať polohy polárnymi súradnicami.

Na rozdiel od pravouhlých súradníc X, Y a Z popisujú polárne súradnice polohy iba

v jednej rovine. Polárne súradnice majú svoj začiatok v póle CC (circle centre – stred

kružnice). Poloha v rovine je tak jednoznačne definovaná pomocou:

- rádiusu polárnej súradnice: vzdialenosť od pólu CC k danej polohe

- uhlu polárnej súradnice: uhlom medzi uhlovou vzťažnou osou a úsečkou, ktorá

spája pól s danou polohou

Obr. 18 Polárne súradnice

4.2.1.7 Stred kruhu a pól: CC

Pre naprogramovanie kruhovej dráhy pomocou dráhovej funkcie C je treba

najprv zadať stred kruhu CC. Inak sa CC používa ako pól pre rozmerové údaje

v polárnych súradniciach. CC sa definuje v pravouhlých súradniciach. Absolútne

definovaný stred kruhu alebo pól CC sa vždy vzťahuje k momentálne aktívnemu

nulovému bodu. Prírastkovo definovaný stred kruhu alebo pól CC sa vždy vzťahuje

k naposledy naprogramovanej polohe nástroja.

37

Obr. 19 Stred kruhu a pól

4.2.2 Korekcia nástroja

Korekcia nástroja na dĺžku je účinná, ako náhle je nástroj vyvolaný a je upnutý

do osi vretena. Zruší sa, ako náhle sa vyvolá nástroj s dĺžkou L=0.

4.2.2.1 Korekcia rádiusu nástroja

Programový blok pre pohyb nástroja obsahuje:

- RL alebo RR pre korekciu rádiusu

- R0, keď sa nemá vykonávať korekcia rádiusu

Korekcia rádiusu je účinná hneď, ako je nástroj vyvolaný a chodí s ním v rovine

obrábania niektorým priamkovým blokom s RL alebo RR.

Obr. 20 Dráhové pohyby bez korekcie rádiusa R0

Nástroj prechádza svojím stredom po programovanej dráhe v rovine obrábania,

prípadne na naprogramovanej súradnice. Používa sa pri vŕtaní a predpolohovaní.

38

Obr. 21 Vŕtanie s R0

Stred nástroje sa pritom nachádza vo vzdialenosti rádiusu nástroja od

programovaného obrysu. „Vpravo“ a „vľavo“ označuje polohu nástroja a v smere dráhy

pozdĺž obrysu obrobku.

Obr. 22 Dráhové pohyby s korekciou rádiusa RR a RL

4.2.2.2 Prevádzkové režimy

Program zadať/editovať

V tomto prevádzkovom režime sa vytvára obrábací program. Voľné

programovanie obrysov, rôzne cykly a funkcie s Q-parametrami poskytujú

mnohostrannú pomoc a podporu pri programovaní. Na prianie ukazuje programovacia

grafika alebo čiarová grafika 3D programované dráhy pojazdu.

Testovanie programu

Táto funkcia simuluje programy a časti programov v prevádzkovom režime

PROGRAM TEST, napríklad k vyhľadávaniu geometrických nezlúčiteľností,

39

chýbajúcich alebo chybných údajov v programe a porušenie pracovného priestoru.

Simulácia je podporovaná graficky s možnosťou rôznych pohľadov.

Vytvorenie nového programu

K vytvoreniu nového programu je potrebné dať najprv tomuto programu meno.

TNC uloží program na pevný disk jako súbor s rovnakým menom. Takisto aj texty a

tabuľky ukladá TNC v pamäti jako súbory. Aby bolo možné súbory rýchlo vyhľadávať

a spravovať, má TNC špeciálne okno pre správu súborov. Tu sa jednotlivé súbory dajú

vyvolávať, kopírovať, mazať a premenovávať. S TNC sa dá spravovať ľubovoľný počet

súborov, celková veľkosť všetkých súborov však nemôže prekročiť 2 000 MBytov. Na

obrazovke sa pred samotným spustením programu objaví funkcia BLOCK FORM

(neobrobený polotovar). Potom volíme osi vretien a následne sa zadávajú súradnice X,

Y, Z.

Obr. 23 Program zadať/editovať

40

Podprogramy a opakovanie častí programu

Obrábacie kroky, ktoré sa opakujú, sa zadávajú len jedenkrát ako podprogram

alebo opakovanie častí programu. Ak sa uskutoční časť programu len za určitých

podmienok, potom sa nadefinujú tieto programové kroky taktiež v nejakom

podprograme. Okrem toho môže obrábací program vyvolať iný program a spustiť ho.

Práca s podprogramom

Hlavný program prebieha až do vyvolania podprogramu CALL LBL 1. Potom sa

prevedie podprogram označený pomocou LBL 1 až do svojho konca LBL 0. Ďalej

pokračuje hlavný program. Podprogramy sa dávajú za koniec hlavného programu.

Obr. 24 Práca s programom

Programovanie obrysov

Obrys obrobku sa skladá z viacerých obrysových prvkov, ako sú priamky

a kruhové oblúky. Tie môžeme programovať pomocou dráhových funkcií. Ak sa

vytvára program pre obrábanie, programujú sa postupne dráhové funkcie pre jednotlivé

prvky obrysu obrobku. K tomu sa zvyčajne zadávajú súradnice koncových bodov

obrysu z kótovaného výkresu. Z týchto zadaní súradníc nástrojových dát a korekcie

rádiusu zistí systém skutočnú dráhu. Ak nie sú obrysy kompletne zakótované, že

41

koncové body prvkov obrysu nie sú úplne jednoznačne zadané v pravouhlých alebo

polárnych súradniciach, potom sa dňa vytvoriť program pomocou voľného

programovania kontúr FK.

Programovanie pomocou funkčných kláves

Tlačidlá Funkčných klávesov sú zobrazené na konzole stroja. Ak je potrebné

napríklad naprogramovať priamku, stlačí sa klávesa so symbolom pre lineárny pohyb.

Všetky potrebné informácie pre popis NC bloku ako súradnice cieľového bodu, posuv,

korekcie nástrojov a M funkcie si formou dialógu vyžiada systém sám. Príslušné

klávesy pre zadávanie kruhovej dráhy, skosenie a zaoblenie rohov podstatne

zjednodušia priebeh programovania. Nižsie sú uvedené príklady funkčných tlačítok

s popisom funkcie.

Tabuľka 1 Vybrané funkčné klávesy

Poradové číslo Popis

1

Kruhová dráha s rádiusom

2 Kruhová dráha okolo stredu kruhu

3 Stred kruhu/pól pre polárne súradnice

4 Kruhová dráha s tangenciálnym napojením

4.2.3 Popis CNC stroja zvoleného na výrobu danej súčiastky

4.2.3.1 Vertikálna frézovačka FV 25 CNC A

Tento stroj sa vyznačuje pevným vretenníkom, zvyslím vretenom , číslicovým

riadením posuvov v osiach X, Y, Z. Výhody tohto typu stroja spočívajú predovšetkým

pri obrábaní stredných a malých súčiastok, pohon a rozsah otáčok vretena umožňuje

efektívne obrábanie všetkých druhov kovov, od nástrojárskych ocelí až po zliatiny

ľahkých kovov.

42

Obr. 25 Frézovačka FV 25 CNC A

Tabuľka 2 Technické parametre frézovačky FV 25 CNC A

Parameter Hodnota Rozmer pracovnej plochy 350 x 1300 mm Počet upínacích drážok 5

Maximálne zaťaženie stola 200 kg Pracovný zdvih pozdĺžny 760 mm Pracovný zdvih priečny 355 mm Pracovný zdvih zvislý 152 mm Posuv v osiach X,Y,Z 2,5-3000 mm.min-1

Rýchloposuv v osiach X,Y,Z 9000 mm.min-1 Celkový príkon 22 kW

Hmotnosť 1500 kg Zastavaná plocha 2588 x 2750 mm

Výška 2030 mm Vzdialenosť osi vretena od vedenia

stojanu 373 mm

Otáčky - počet stupňov 2 Rozsah otáčok (plynule) 50 - 6000 min-1

Výkon motora 5,5 kW

43

Ovládací panel stroja umožňuje komunikáciu medzi programátorom

a obrábacím strojom. Obsahuje tlačítka pre tvorbu a simuláciu NC programov,

ovládanie stroja v ručnom a automatickom režime a ovládacie prvky napríklad pre

upínanie nástroja, alebo spúšťanie chladiacej emulzie. Označenie kláves je prehľadné

a je ergonomické, je zaistená vysoká miera pohodlia pri ovládaní.

Obr. 26 Ovládací panel

V práci sa uvádzajú vybrané funkčné klávesy, ktoré sú často používané v tejto

práci.

Fukčné klávesy: 1. Klávesnica s abecedou na zadávanie textu, mien súborov a programovanie-

nachádza sa vo vrchnej časti tlačidlovej plochy

2. Správa súborov- voľba mazania súborov, externý prenos dát

3. programovacie prevádzkové režimy, tlačítko zadať editovať

4. Strojné prevádzkové režimy

5. Vytváranie programovacích dialógov

6. Zadávanie čísel a voľba osí

7. Dotykový kurzor

44

Obr. 27 Prehľad funkčných kláves riadiacej konzoly

4.3 Metodický postup výroby dielca na CNC stroji so systémom Heidenhain

Voľba nástroja- pri výbere nástroja zohľadňujeme spôsob obrábania, vlastnosti

materiálu, rezné podmienky, účel obrábania.

Určenie nulového bodu dielca- od tohto bodu vychádzajú všetky ostatné rozmery

obrobku, čiže vo všetkých osiach X,Y,Z.

Určenie otáčok a posuvov - pri určovaní rýchlosti posuvov a otáčok vychádzame

z parametrov nástroja a vlastností materiálu. Spravidla sa otáčky zadávajú do

kompilácie programu, takže každý z nástrojov má vopred zadané otáčky.

Zapínanie stroja a nábeh do referenčných bodov - po zapnutí stroja vykonávame

uvedenie stroja do referenčných bodov, čím sa stroj nastaví do správnych polôh

vhodných pre obrábanie.

45

Upnutie obrobku - obrobok musí byť dôkladne upevnený pomocou úpiniek, alebo iných

upínacích zariadení tak, aby spĺňal pevnostné kritériá pri zaťažení obrábaním.

Vloženie vzťažného bodu indikáciou polohy - pomocou indikátora vloženého vo vretene

stroja nájdeme nulové body v osiach X,Y,Z, čím stanovíme vzťažný bod, od ktorého sa

budú odvíjať všetky ostatné rozmery.

Zadanie vopred vytvoreného programu - program, ktorý sme vopred napísali pomocou

dialógového softwaru teraz vyberieme zo súboru uložených programov a načítame ho

do pamäte.

Skúšobný chod NC programu - prakticky testujeme chod stroja bez nástroja vloženého

do vretena. Sledujeme pritom priebeh programu od začiatku po ukončenie programu.

Tým pádom sa vyhneme prípadnej kolízii nástroja s obrobkom.

Upnutie nástroja na obrábací stôl a obrábanie dielca podľa programu - vyrábame

súčiastku podľa plynúceho programu, po dokončení vyberieme výrobok, premeriame

rozmery a zhodnotíme výrobok s výrobným výkresom. Ak sú všetky parametre

vyhovujúce a jedná sa o sériovú výrobu, pokračujeme obrábaním ďalších dielcov.

4.3.1.1 Výber vhodného dielca z postrekovača pre výrobu na CNC stroji.

Pri výbere dielca z postrekovača uvažujeme predovšetkým zložitosť samotného

dielca, tvar, rozmery a podobné charakteristiky, ktoré môžu priamo ovplyvňovať

výrobu súčiastky. Postrekovač sa skladá z viacero dielcov, ktoré je možné vyrábať

pomocou CNC strojov. Z hľadiska efektívnosti využitia CNC stroja je ale menej vhodné

vyrábať dielce, na ktoré nie sú kladené vysoké nároky na presnosť. Zameral som sa

preto na súčiastku, ktorá je vhodná pre výrobu na CNC stroji.

Na označenej časti obrázka je znázornený diel, ktorý bude vyrábaný na CNC

stroji. Je to spojovacie koleno , ktoré je dimenzované tak, aby spĺňalo požiadavky ako

pevnosť, nehrdzavejúcosť, lícovanie s priliehajúcimi časťami postrekovača

a v neposlednom rade životnosť.

46

Obr. 28 Postrekovač na pásový zavlažovač

Obr. 29 Vhodný dielec

4.3.1.2 Program pre výrobu kolena v riadiacom systéme Heidenhain

Vytvorenie programu musí byť v týchto krokoch: 1. Začiatok programu

47

2. Definovanie polotovaru

3. Definovanie nástrojov

4. Vyvolanie nástroja

5. Vlastný program

6. Koniec programu

Program pre výrobu vhodného dielca je nasledovný: 0 BEGIN PGM FREZOVANIE KOLENA MM názov programu 1 BLK FORM 0.1 X-160 Y-170 Z-150 definícia polotovaru 2 BLK FORM 0.2 X+9 Y+26 Z+1 definícia polotovaru 3 TOOL CALL 42 Z S6000 vyvolanie nástroja + otáčky 4 L Z+200 R0 FMAX M3 M25 nadídenie na bezpečnostnú výšku, zapnutie vretena, chladenie 5 CYCL DEF 208 frézovanie kontúry

Q200=+0.5 Q201=-20 Q206=+400 Q334=+0.25 Q203=+0 Q204=+100 Q335=+8 Q342=+5

6 CALL LBL 1 Vyvolanie podprogramu 7 CALL LBL 1 8 L Z+250 R0 FMAX M9 9 L Z+300 X-100 Y+150 R0 FMAX M2 10 CALL LBL 1 11 LBL 1 12 L X-44 Y+19 R0 FMAX M99 13 L X+0 Y+0 R0 FMAX M99 14 LBL 0 15 CYCL DEF 8.0 ZRKADLENIE 16 CYCL DEF 8.1 17 L Z+300 R0 FMAX M9 18 CYCL DEF 19.0 ROVINA OBRABANIA 19 CYCL DEF 19.1 B+0 F1000 VZDAL.20 20 L B+Q121 F2000 21 CYCL DEF 19.0 ROVINA OBRABANIA 22 CYCL DEF 19.1 ŠIKMÁ PLOCHA 23 L Z+300 Y+150 X-100 R0 FMAX M2 24- TOOL CALL 6 25 LBL 1 26 L X-40 Y-40 RL 27 L X+120 28 LBL 0 29 TOOL CALL 7 30 LBL 2 31 L X+20.02 Y+20 RL 32 L Y-6037 X+95 Y+65 RL 33 CHF 10 34 L X+95 Y+0 RL 35 L X+58.66 36 L Y+20 37 LBL 0 38 END PGM FREZOVANIE KOLENA MM

48

4.3.1.3 Postup pri výrobe dielca

Príprava stroja

Akonáhle po zapnutí stroja uvedieme polohu stroja do referenčných bodov.

Obrábaný materiál je upnutý do zveráku s pneumatickým doťahovaním. Nasleduje

polohovanie nástroja voči obrobku do nulového bodu, ktorý máme definovaný.

Vytvorený program na konzole stroja otestujeme simuláciou, aby sme boli presvedčení

o správnosti priebehu programu , prípadne sa vyhli možnej kolízii.

Výber materálu

Materiál súčiastky bude dural. V praxi sa veľmi často vyskytuje pre jeho

vynikajúce mechanické vlastnosti a aj preto, že má nízku mernú hmotnosť. Je pevný,

dobre obrobiteľný a zvariteľný, má vysokú odolnosť voči korózii. Polotovar bude mať

východiskové rozmery 125 x 153,74 x 169,76 (h x š x l) mm.

Obrábanie

Pri obrábaní prvého kusu dohliadame na správny chod nástrojov, prípadné

odchýlky voči obrazovému testovaniu sa snažíme registrovať včas. Pri obrábaní sme

urobili fotografiu ako názornú ukážku zo samotnej výroby. V Sériovom procese výroby

súčiastok je dôležité predovšetkým zameriavať sa na opotrebenia rezných nástrojov, aby

kvalita povrchu bola podľa určenia technickej dokumentácie.

Vysvetlenie krokov v priebehu programu

1. začiatok programu - Názov súčiastky, jednotky.

0 BEGIN PGM 1 MM

2. Definovanie polotovaru – ty sa zvolia osi vretena a následne sa zadávajú súradnice

X, Y, Z MIN bodu a souřadnice X, Y, Z MAX bodu.

1 BLK FORM 0,1 Z X+0 Y+0 Z-10

2 BLK FORM 0.2 X+100 Y+70 Z+0

3. Definovanie nástrojov – Programujeme túto časť na stroji, keď sa namerajú korekcie

nástrojov- dĺžky a rádiusu

3TOOL DEF 1 L150 R 15

4. Vyvolanie nástroja - Tu zadávame číslo nástroja, ak ho máme vopred definovaný

v prvých riadkoch programu. Ďalej zadávame os vretena Z a otáčky vretena .

49

4 TOOL CALL 1 Z S2400

5. zadávanie pohybov nástroja, resp. obrobku - Programovanie obrysov a cyklov

24 L Z+2 R0 FMAX

25 L X+60 Y-30

26 L Z-5 R0 F550

27 L Y+0 F550

28 L X+50

29 CR X+40 Y+10 R+10 DR+

30 L X+30

31 L X+5 Y+15

32 L Y+50

35 L Y+55

36 L X+55 Y+65

37 L X+95

Programovanie obrysových častí dielu

Programovanie spočíva v spájaní funkcii, ktoré sa programujú ako priamky

a oblúky. Samotný obrys súčiastky sa skladá z viacerých obrysových prvkov. Pri tvorbe

programu sa postupne programujú dráhové funkcie pre konkrétne obrysy obrobku.

Z takýchto zadaní systém dokáže vytvoriť skutočnú dráhu pre obrábanie. Systém po

čítaní riadkov z programu vysiela signál pre chod osí , ktoré sa súčasne pohybujú vo

všetkých osiach, ktoré boli v riadku definované.

Priamka „L“ sa aktivuje stisnutím klávesy. Systém prechádza nástrojom po

priamke zo svojej aktuálnej polohy do koncového bodu priamky. Počiatočný bod je bod

kde skončil predošlú vetu a koncový je definovaný vo vete , ktorú práve číta. Pri tvorbe

programu nemusíme zakaždým písať dráhu , v ktorej chceme obrábať, keď tento číselný

údaj bol už spomenutý v predchádzajúcom riadku. Zadávajú sa súradnice koncového

bodu priamky, korekcia rádiusu, rýchlosť posuvu a prídavné funkcie.

Vloženie skosenia medzi dve priamky

Táto klávesa CHF sa používa vtedy, ak potrebujeme dve priamky ošetriť

úkosom. Vpriamkových blokoch pred a za blokom je potrebné naprogramovať

zakaždým obidve súradnice roviny, v ktorej sa má skosenie uskutočniť. Korekcia

rádiusu musí byt rovnaká aj na začiatku aj konci bloku.

50

37 X+95 Y+65 RL

38 CHF 10

39 L X+95 Y+0 RL

Zaoblenie rohov pomocou klávesy RND

Táto funkcia zaobľuje rohy obrysu. Nástroj tak vytvorí zaoblenie, ktoré sa tangencálne

napojí na prvok obrysu z predchádzajúcej vety na nasledovnú.

Výstupný dielec a jeho aplikácia

Po uskutočnení všetkých týchto operácii získame navrhovaný dielec. Prehľadná

schéma vývoja produktu je na obr. 30. Vstupom je polotovar predpísaných rozmerov.

Potom je treba mať k dispozícii presné rozmery súčiastky resp. dielca. Výstupom po

všetkých aplikovaných úkonoch na CNC stroji je spomínaný dielec (obr.31).

Obr. 30 Postup výroby dielca na postrekovač

Na obr. 32 sa zobrazila aplikácia vyrobeného dielca s ostatnými komponentami

navrhovaného postrekovača. Na pásový zavlažovač nemenovanej firmy je možné

pripojiť navrhnutý postrekovač (obr. 33).

51

Obr. 31 Navrhnutý dielec

Obr. 32 Navrhnutý postrekovač

52

Obr. 33 Pohľad na celý zavlažovač s postrekovačom

53

5 NÁVRH NA VYUŽITIE VÝSLEDKOV

Dosiahnuté výsledky je možné využiť pri výrobe navrhnutého dielca. Ďalej je

treba povedať, že diplomová práca môže poslúžiť ako návod postupu návrhu ostatných

dielcov postrekovača, dielcov podvozku postrekovača atď..

54

6 ZÁVER

V diplomovej práci sa charakterizovali závlahy a ich rozdelenie. Vybrali sa dve

firmy o ktorých sa povedali základné informácie. Popísali sa aj základné informácie

o CNC strojoch, o rôznych spôsoboch programovania a riadiaci systém Heidenhain.

Predmetom diplomovej práce bola aplikácia CNC strojov pri výrobe vybraného

komponenta pásového zavlažovača. Vstupný materiál bol polotovar. Návrh sa týkal iba

jednej vybranej súčiastky resp. dielca. U tejto súčiastky sa vytvoril program na

vybranom CNC stroji. V poslednej časti kapitoly 4 sa zobrazila vytvorená súčiastka.

55

7 LITERATÚRA

1. BAKER, P. - SIMONÍK, J. 1989. Stroje pre zemné a melioračné práce. Nitra: Vysoká škola poľnohospodárska v Nitre, 1989. 205s.

2. HELDI, A. 1998. Hospodárenie v závlahových podmienkach: Poradenská príručka. Bratislava: SEMISOFT, 1998. 121 – 124 s. ISBN 80-85755-04-1.

3. REHÁK, Š. – ŠANTA, M. – ZÁPOTOČNÝ, V. 2001. Závlahová voda – nezastupiteľný produkčný a ekonomický faktor. Vydal: SEMISOFT s.r.o. Bratislava v roku 2002. 120 s. ISBN 80-85755-11-4.

4. RŮŽIČKA, M. 1996. Technika a kvalita zavlažování: Studíjní informace ÚZPI. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1996. 50 s. ISSN 0862-3562.

5. SIMONÍK, J. – JOBBÁGY, J. 2006. Zlepšovanie účinnosti zavlažovania zvyšuje úrodu i úspory vody. In: Moderná mechanizácia v poľnohospodárstve, roč. IX, 2006, č.3, s.5 – 7.

6. SIMONÍK, J. – RŮŽIČKA, M. – JOBBÁGY, J. 2009. Stroje pre zemné a melioračné práce. In: Vysokoškolská učebnica, Nitra: SPU, 2009, 202 s. ISBN 978-80-552-0251-8

7. Rainstar. [cit. 5.02.2010] [s.a.] Dostupné na internete: http://img.alibaba.com/photo/10832388/RAINSTAR_hose_reel_irrigation_machine.jpg

8. Bauer1. [cit. 5.02.2010] [s.a.] Dostupné na internete: http://www.bauer.sk/p_zt_dalekydostrek_vykon.htm

9. Bauer2. [cit. 5.02.2010] [s.a.] Dostupné na internete: http://www.bauer.sk/p_zt_konzoly.htm

10. Bauer3. [cit. 5.02.2010] [s.a.] Dostupné na internete: http://imgs.tootoo.com/60/a4/60a437087aea1d7be1e599fbac56d79b.jpg

11. Irtec1. [cit. 7.02.2010] [s.a.] Dostupné na internete: http://www.agroservis.sk/page.asp?prg=produkty&status=menu3&menu1=zavlaha&menu2=zavlaha&menu3=irtec_zavlaha

12. Irtec2. [cit. 7.02.2010] [s.a.] Dostupné na internete: http://www.zwienenbergmarkelo.nl/images/werktuigen/irtec-regeninstallatie.jpg

13. Irtec4. 2006. Prezentácia firmy Irtec, 2006. 14. http://www.tlakinfo.cz/t.py?t=2&i=1092&z=2 15. http://www.designtech.cz/c/cam/cnc-stroje-v-praxi.htm 16. http://www.cncci.com/resources/articles/what%20is%20cnc.htm 17. www.lpsmachine.sk/sustruenie.html 18. http://www.atpjournal.sk/pdf/2002_05_25-27.pdf 19. http://www.bost.sk/my_files/bost_katalog_stroje.pdf 20. http://www.hermlemachine.com/ 21. http://www.heidenhain.com/ 22. http://www.crdatnc.sk/nc_tech.html 23. http://www.solid-solutions.com/html/cnc_prog.html 24. http://www.universalclass.com/i/crn/8295.htm 25. www.automatizace.cz/article.php%3Fa%3D985+v%C3%BDhody+heidenhain+530

&hl=sk&ct=clnk&cd=1&gl=sk 26. www.slovak-design.sk/autodesk/?q=produkty/hlavne-produkty/edgecam_12 - 18k

56

PRÍLOHY

57

Obr. 34 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 1

Obr. 35 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 2

58

Obr. 36 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 3

Obr. 37 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 4

59

Obr. 38 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 5

Obr. 39 Ďalekoprúdový postrekovač – Irtec, pohľad 6